GPS2二__坐标系统和时间系统.pdf

第二章 坐标系统和时间系统 §2.1 天球坐标系和地球坐标系 §2.2 WGS-84坐标系和我国的大地坐标系 §2.3 坐标系统之间的转换 §2.4 时间系统  为什么提出坐标系？ 描述物体运动，必须有参照物,为描述物 体运动而选择的所有参照物叫参照系（参考 系）。参照系是粗略的，不精确的，必须建 立坐标系。准确和完善的描述物体的运动， 观测的结果模拟及表示或解释需要建立一个 坐标系统。  怎样定义一个坐标系？ 坐标系固连在参照系上，且与参照 系同 步运动。要完全定义一个三维空间直角坐标 系必须明确指出： P r ①坐标原点的位置。 ②三个坐标轴的指向。 ③长度单位。 空间直角坐标系符合右手法则或左手法则： z z o y o y x x 右手坐标系 左手坐标系 注：一经定义坐标系，空间一点对应一组坐标，坐 标系不同，坐标值也不同。  为什么选用空间直角坐标系？ 任一点的空间位置可由该点在三个坐标 面的投影（X ，Y ，Z ）唯一地确定，通过坐 标平移、旋转和尺度转换，可以将一个点的 位置方便的从一个坐标系转换至另一个坐标 系。与某一空间直角坐标系所相应的大地坐 标系（B ，L ，H ），只是坐标表现形式不 同，实质上是完全等价的，两者之间可相互 转化。 在空间的位置和方向应保持不变，  GPS定位采用坐标系： 或仅作匀速直线运动。 在GPS定位测量中，采用两类坐标系， 即天球坐标系与地球坐标系，两坐标系的坐 标原点均在地球的质心，而坐标轴指向不 同。天球坐标系是一种惯性坐标系，其坐标 原点及各坐标轴指向在空间保持不变，用于 描述卫星运行位置和状态。地球坐标系随同 地球自转，可看作固定在地球上的坐标系， 用于描述地面观测站的位置。 §2.1 天球坐标系和地球坐标系 一、天球坐标系 天球：指以地球质心M为中心，半径r为任意长度 的一个假想的球体。 P n 春分点：当太阳在 Πn 黄道 黄极：通过天球 天轴与天极：地球自 天球赤道面与天球赤道： 黄道上从天球南半 黄道：地球公转的轨道面 中心，且垂直于 转轴的延伸直线为天 通过地球质心M与天 球向北半球运行 黄道面的直线与 与天球相交的大圆。 轴；天轴与天球的交 轴垂直的平面，称为天球 M 天球的交点。其 时，黄道与天球赤